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基于LoRaWAN技术的温室大棚物联网解决方案

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发布日期:2025-05-13
以下为基于LoRaWAN技术的温室大棚物联网解决方案,整合环境监测、智能控制与数据分析功能:

智慧大棚是基于物联网、云计算、大数据分析等系统技术,通过各种传感设备对空气温湿度、土壤温湿度、土壤水分、二氧化碳含量、光照强度等数据进行监测,利用以太网、4G、WIFI的网络信号传输采集到的数据到智慧大棚物联网管理平台,从而实现手机或电脑端查看大棚内各种数据变化与现场监控,实现宏观调控。
农业物联网解决方案:

一、背景概述

已经具有十几、几十亩地以上的规模化温室大棚来说,生产支出的大头是管理、劳动人手,即费时又费力,且容易存在难以杜绝的人工误差,毕竟人工不是机械,不可能做到一个动作重复千百万遍不出错。物联网系统的应用,一是能释放管理者的大部分精力与时间,提高整体效率,同样数量的人工可以管理数倍的大棚,精准化管理,创收还能提高农产品质量。

现代农业的迅速发展,温室大棚为农作物创造了良好的生长环境。大棚栽培虽然在一定程度上减少了外界气象条件的制约,但是仍无法完全避免天气影响。低温冻害、阴雨寡照、大风、高温高湿等天气均在不同程度上影响作物的生长发育、产量高低、品质优劣,面临:
 
图片
 
现代化工业物联网传感器的发展,使农业技术推广势在必行。将不可控的变量变得可控的高科技现代化的智慧农业崛势而起!
借助物联网,智慧农业构建了集环境监控、精准调节于一体的农业生产系统,对不同的农业生产环境及对象进行监测监管,通过传感设备检测环境的物理参数,对土壤、虫情、气象等生产环境状况进行实时动态监控,使之符合农业生产标准,这些新技术的应用将大大改善农产品品质,使其符合市场需求,可以实现供给与需求的有效对接,促进农业生产精细化、高效化、现代化发展。

 
一、系统架构设计‌
感知层‌
 
多参数传感器阵列‌:
土壤墒情监测:水分/温度/EC值/PH值,精度±2%FS
空气环境监测:温湿度/CO₂/光照强度,支持0-100klx量程
图像采集‌:高清摄像头实现作物生长视觉分析
 
网络层‌
 
LoRaWAN组网‌:
终端节点采用SX1276芯片,传输距离达5km(视距)
网关支持4G回传,兼容HJ 212环保协议
 
平台层‌
 
边缘计算节点本地存储数据,关键信息同步至云端
云平台提供数据可视化及AI生长模型分析
二、核心功能实现‌
 
环境闭环控制‌
 
监测参数‌ ‌控制设备‌ ‌执行逻辑‌
土壤湿度<60% 电磁阀启动滴灌 按作物需水量调节
CO₂>800ppm 侧窗自动开启 联动通风系统
光照>50klx 遮阳帘下降 防止强光灼伤
远程管理‌
 
手机APP实时查看环境数据及设备状态
支持历史数据导出与病虫害预警
三、部署方案‌
 
设备选型‌
 
传感器:IP67防护等级,-20℃~60℃工作温度
网关:8通道接收,支持100+节点接入
 
安装规范‌
 
土壤传感器埋深15-20cm,避开施肥点
LoRa网关居中部署,确保信号全覆盖
四、效益分析‌
节水节肥‌:某基地实现节水30%,肥料利用率提升25%
人力节省‌:自动化控制减少60%人工巡检
产量提升‌:番茄年均增产15%-20%
 
如需具体设备参数(如UC521控制器配置)或协议对接细节,可进一步细化。
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